Sunday, September 18, 2016

ഹരിത വൈദ്യുതി : കേരളത്തിന്‍റെ സാധ്യതകള്‍

ലേഖനത്തിന്റെമൂന്നാം ഭാഗമാണിത്.

ഭാഗം ഒന്ന് : കേരളത്തിലെ വൈദ്യുത പ്രതിസന്ധിയും പരിഹാര മാര്‍ഗ്ഗങ്ങളും 
ഭാഗം  രണ്ട് :കേരളത്തിന്റെ സൌരോര്‍ജ്ജ സാദ്ധ്യതകള്‍
ഇവിടെ വായിക്കുമല്ലോ.

പവനോര്‍ജ്ജം

വിവിധ തരം കാറ്റാടിയന്ത്രങ്ങള്‍ കട:wikimediacommons

കാറ്റില്‍ നിന്നുള്ള ഊര്‍ജ്ജം കാറ്റാടിയന്ത്രങ്ങള്‍ (Wind turbines) ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജമായി മാറ്റുന്ന സംവിധാനമാണിത് .ഒന്നിലധികം കാറ്റാടിയന്ത്രങ്ങള്‍ ഒരു പ്രദേശത്ത് സ്ഥാപിച്ച് വൈദ്യുതോല്‍പ്പാദനം നടത്തുന്ന സംവിധാനമാണ് കാറ്റാടിപാടങ്ങള്‍(Wind farms). കരയിലെത്തുന്ന കാറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്ന കാറ്റാടിയന്ത്രങ്ങള്‍ക്കു പുറമേ കടലില്‍ ( continental shelf) സ്ഥാപിക്കുന്ന കാറ്റാടിയന്ത്രങ്ങളും (Off shore) ഇന്ന് സര്‍വ്വ സാധാരണമാണ്. തുടര്‍ച്ചയായി കാറ്റുകളുടെ സാന്നിധ്യം ഉണ്ടെന്നതിനാല്‍ കടലില്‍ സ്ഥാപിക്കുന്ന കാറ്റാടിയന്ത്രങ്ങള്‍ക്ക് വൈദ്യുതോല്‍പ്പാദനം കൂടുതല്‍ നടത്താന്‍ സാധിക്കും, എന്നാല്‍ ഇവയുടെ നിര്‍മ്മാണ ചെലവും പരിപാലന ചെലവും കൂടുതല്‍ ആണ്.


പവനോര്‍ജ്ജത്തിന്‍റെ പ്രധാന ന്യൂനത ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതിയുടെ അളവ് കാറ്റിന്റെ വേഗതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഇത് പവനോര്‍ജ്ജത്തെ ഗ്രിഡ് മായി നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും പ്രശ്നങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്നുണ്ട്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ കാറ്റുള്ള സമയത്ത് ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊര്‍ജ്ജം pumped storage സംവിധാനമോ,Compressed air energy storage സംവിധാനമോ പോലെയുള്ള ഊര്‍ജ്ജ സംഭരണ സംവിധാനങ്ങളില്‍ സംഭരിക്കുകയും കാറ്റില്ലാത്ത സമയത്ത് അവയില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന രീതിയാണ് ഏറ്റവും അനുയോജ്യം.നേരിയ തോതിലുള്ള ശബ്ദ മലിനീകരണം പക്ഷികളുടെ സഞ്ചാര പാതയിലുണ്ടാകുന്ന തടസ്സം ഇവയൊന്നുമല്ലാതെ പവനോര്‍ജ്ജ സംവിധാനങ്ങള്‍ക്ക് പറയത്തക്ക ദോഷവശങ്ങള്‍ ഒന്നുമില്ല.

പവനോര്‍ജ്ജ ഇന്ത്യയില്‍ സര്‍വ്വ സാധാരണമായിക്കഴിഞ്ഞു. നമ്മുടെ അയല്‍ സംസ്ഥാനമായ തമിഴ് നാട്ടില്‍ 7000 മെഗാവാട്ട് വൈദ്യുതി കാറ്റാടി മില്ലുകളില്‍ നിന്നും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. കേരളത്തിലെ ആദ്യ കാറ്റാടിപ്പാടം ചുരം കടന്നെത്തുന്ന പാലക്കാടന്‍ കാറ്റില്‍നിന്നു വൈദ്യുതി ഉല്‍പാദിപ്പിക്കുന്ന കഞ്ചിക്കോട് വിന്‍ഡ് ഫാം ആണ്. കഞ്ചിക്കോട്- മേനോന്‍പാറയിലേക്കുള്ള റോഡില്‍ വൈദ്യുതി സബ് സ്റ്റേഷന് സമീപത്തുള്ള കുന്നിന്‍മുകളിലാണ് വിന്‍ഡ് ഫാം. 80 അടിയോളം ഉയരമുള്ള ഒമ്പത് കാറ്റാടികളാണ് തയാറാക്കിയിട്ടുള്ളത്. ഓരോ കാറ്റാടിയോടനുബന്ധിച്ചും ജനറേറ്ററുകള്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. കാറ്റിന്‍െറ ശക്തിയില്‍ കാറ്റാടികള്‍ കറങ്ങുമ്പോള്‍ ഇതോടനുബന്ധിച്ചുള്ള ജനറേറ്ററുകള്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കും. ഇങ്ങനെ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതി സബ് സ്റ്റേഷന്‍ വഴി വിതരണംചെയ്യും. ആറു കോടി കേന്ദ്ര സഹായത്തോടെ ഒമ്പതേകാല്‍ കോടി രൂപ ചെലവിട്ടാണ് പദ്ധതി യാഥാര്‍ഥ്യമാക്കിയത്.

WWFഉം WISE (World Institute of Sustainable Energy)യും ചേര്‍ന്ന് നടത്തിയ പഠനത്തില്‍ കേരളത്തില്‍ ഏറ്റവും നല്ല പവന ഊര്‍ജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ളത് പാലക്കാട് ജില്ലയില്‍ വാളയാറിന് ചുറ്റുമുള്ള പ്രദേശങ്ങളും, പാലക്കാടിന്റെ തെക്കന്‍ ഭാഗങ്ങളും, തമിഴ്‌നാട്ടിലെ പുതൂരിനു പടിഞ്ഞാറുള്ള പ്രദേശവും മറ്റുമാണ്. ഇടുക്കി ജില്ലയില്‍ കേന്ദ്രഭാഗത്തിന്റെ കിഴക്കും പടിഞ്ഞാറും മേഖലകളിലാണ് നല്ല സാധ്യതയുള്ള പ്രദേശങ്ങള്‍. കടലില്‍ സ്ഥാപിക്കുന്ന യന്ത്രങ്ങളുടെ (Offshore) വിഭാഗത്തില്‍ തൃശ്ശൂര്‍ ജില്ലയിലെ തീരപ്രദേശങ്ങളിലാണ് ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ പവനോര്‍ജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ളതത്രേ.

സൂചനകള്‍ :
HAWT :Horizontal-axis wind turbines
VAWT:Vertical-axis wind turbines

ബയോമാസ്  ഊര്‍ജ്ജ സാധ്യതകള്‍
കാര്‍ഷിക വ്യാവസായിക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളുടെ 'ഉപയോഗ ശൂന്യമായ' അവശിഷ്ടങ്ങള്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന രീതിയാണിത്. നെല്ല് , തെങ്ങ്,കവുങ്ങ്,മരച്ചീനി, കശുവണ്ടി, തുടങ്ങിയ കൃഷിയില്‍ നിന്നുള്ള അവശിഷ്ടങ്ങളും , ഖരമാലിന്യങ്ങളും മറ്റും നേരിട്ട് കത്തിക്കുകയും ആ താപോര്‍ജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് ഒരു രീതി. ബയോമാസ്സിനെ ജൈവ ഇന്ധനമായി ( Bio fuel ) ആയി പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്ത് ഉപയോഗിക്കുന്നത് മറ്റൊരു രീതി.
ഊര്‍ജ്ജോല്‍പ്പാദനത്തിന് ആവശ്യമായ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ തുടര്‍ച്ചയായ  ലഭ്യത, ശേഖരണം, സംസ്കരണം, പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതങ്ങള്‍ ഇവയൊക്കെ ബയോമാസില്‍ നിന്നുള്ള ഊര്‍ജ്ജോല്‍പ്പാദനത്തിനുള്ള പ്രതിബന്ധങ്ങള്‍ ആണ്. ബയോമാസ് കേരളത്തെ സംബന്ധിച്ച് ഒരു പ്രധാനമായ ഊര്‍ജ്ജ സ്രോതസ്സായി പരിഗണിക്കാന്‍ കഴിയില്ല.

പ്രകൃതി വാതകം.
മീതെയ്ന്‍ (>90 %), ഈതെയ്ന്‍, പ്രോപൈയ്ന്‍  തുടങ്ങിയ പ്രകൃതിവാതകങ്ങളുടെ മിശ്രിതമാണ് LNG (Liquefied natural gas). പ്രകൃതി വാതകത്തെ അന്തരീക്ഷ മര്‍ദ്ദത്തില്‍ ഏതാണ്ട് -162 ഡിഗ്രി സെല്‍ഷ്യസ് വരെ തണുപ്പിക്കുന്നതാണ് LNG. പ്രകൃതി വാതകത്തെ ശീതികരിച്ച് ദ്രവീകരിച്ച് സൌകര്യ പ്രദമായി വിപണന സ്ഥലത്തേക്ക് കൊണ്ടുപോകാന്‍  എളുപ്പമാണ് പ്രകൃതി വാതകത്തെ ആകര്‍ഷകമാക്കുന്നത്. പരിസര  മലിനീകരണം ഏറ്റവും കുറവുള്ള ഫോസ്സില്‍ ഇന്ധനമാണ്   LNG. അതുകൊണ്ട് തന്നെ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള വികസിത - വികസ്വര രാജ്യങ്ങള്‍ LNG ഉപയോഗിച്ചുള്ള വൈദ്യുതി നിര്‍മ്മാണത്തെ ആശ്രയിക്കാന്‍ തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. വൈദ്യുതി നിര്‍മ്മാണത്തിന് പുറമേ മോട്ടോര്‍ വാഹനങ്ങളിലും, ഡീസല്‍ ജെനറേറ്ററുകള്‍ക്ക് പകരമായി കാപ്ടീവ് പവര്‍ യൂണിറ്റുകളിലും LNG ഉപയോഗിക്കാം.
കേരളത്തിന്റെ ഊര്‍ജരംഗത്തെ സ്വപ്‌നപദ്ധതികളിലൊന്നാണ് കൊച്ചിയിലെ ബ്രഹ്മപുരത്തെ എല്‍എന്‍ജി അധിഷ്ഠിതമായ പവര്‍ പ്ലാന്‍റ്. 40 മെഗാവാട്ട് ശേഷിയുള്ള  ആദ്യത്തെ പവര്‍ പ്ലാന്റ്റ്  2017ല്‍ പൂര്‍ത്തിയാകുമെന്ന്  കരുതുന്നു.
 
കൊച്ചിയില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന LNG ജെന്‍സെറ്റ് , കട:Wärtsilä Energy Solutions
 കൊച്ചിയിലെ പുതുവൈപ്പിനില്‍ ടെര്‍മിനല്‍ ( Receiving, Regasification and Re Loading Terminal ) സ്ഥാപിച്ചിട്ട് രണ്ടുവര്‍ഷം പിന്നിട്ടു. അതിന്റെ യഥാര്‍ഥ ശേഷിയുടെ പത്തുശതമാനം മാത്രമേ ഇപ്പോള്‍ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുള്ളൂ. ഈ ടെര്‍മിനലില്‍നിന്ന് ബംഗളൂരുവിലേക്കും മംഗളൂരുവിലേക്കും വ്യവസായ ആവശ്യത്തിന് പ്രകൃതിവാതകം എത്തിക്കാന്‍  സംസ്ഥാനത്ത് പൈപ്പ്‌ലൈന്‍ സ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഒഎന്‍ജിസി, ബിപിസിഎല്‍, ഐഒസി, ഗെയില്‍ എന്നീ പൊതുമേഖലാ കമ്പനികള്‍ ചേര്‍ന്ന് രൂപീകരിച്ച പെട്രോനെറ്റ് കമ്പനിയാണ് ഈ പദ്ധതി നടപ്പാക്കുന്നത്. എല്‍എന്‍ജി അപകടകാരിയാണെന്ന തരത്തിലുള്ള പ്രചാരണവും സ്ഥലം ഏറ്റെടുക്കുന്നതിന് എതിരെ ഉയര്‍ന്ന പ്രതിഷേധവും, ജനങ്ങളുടെ ഭയത്തെ ദൂരീകരിക്കാന്‍ സര്‍ക്കാര്‍ തലത്തില്‍ ശ്രമങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകാതെയിരുന്നതും പദ്ധതിയെ വൈകിപ്പിച്ചു.


മറ്റ് ഊര്‍ജ്ജ സ്രോതസ്സുകള്‍
സമുദ്രങ്ങളിലെ തിരമാലകളുടെ  ഗതികോര്‍ജ്ജം യാന്ത്രികോര്‍ജ്ജമായും പിന്നീട് വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജമായും മാറ്റുക എന്നത് ഒരു സാദ്ധ്യതയാണ്.എന്നാല്‍ കേരളത്തെ സംബന്ധിച്ച് ഇത് ഒരുപ്രധാന ഊര്‍ജ്ജ സ്രോതസ്സായി പരിഗണിക്കാന്‍ കഴിയില്ല.ജിയോതെര്‍മല്‍ എനെര്‍ജി എന്നതും കേരളത്തെ സംബന്ധിച്ച് ഒരു സാധ്യത അല്ല.
  
സമഗ്ര ഊര്‍ജ്ജാസൂത്രണം
കേരളം ഇന്ന് വമ്പിച്ച വൈദ്യുത പ്രതിസന്ധി നേരിടുന്നുണ്ട് എന്നത് ഒരു യാഥാര്‍ത്ഥ്യമാണ്. കേരളത്തിന്‍റെ വൈദ്യുത ആവശ്യകതയില്‍ മൂന്നില്‍ രണ്ടു ഭാഗവും മറ്റ് സംസ്ഥാനങ്ങളില്‍നിന്ന് വാങ്ങിയാണ് നിറവേറ്റുന്നത് . നമ്മുടെ ഊര്‍ജ്ജാവശ്യങ്ങള്‍ അനുദിനം വര്‍ദ്ധിക്കുകയും ആണ്. എന്നാല്‍ നിലവിലുള്ള ഊര്‍ജ്ജാവശ്യങ്ങള്‍ നിറവേറ്റുന്നതിനും അപ്പുറത്ത് സമഗ്ര സാമൂഹിക വികസനത്തിനുള്ള ചാലക ശക്തികൂടിയാണ് വൈദ്യുതി. അതായത് ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന / അല്ലെങ്കില്‍ സംരക്ഷിക്കുന്ന ഓരോ അധിക യൂണിറ്റ് വൈദ്യുതിയും നമുക്ക് വിലപ്പെട്ടതാണ്‌.

പൊതു വിളക്കുകള്‍ ഉള്‍പ്പടെ നിലവിലുള്ള ബള്‍ബുകള്‍ക്ക് പകരം LED വിളക്കുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുക, അത്യുത്തമ കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഗാര്‍ഹിക ഉപകരണങ്ങള്‍ (Super-Efficient Appliances-SEA) നിര്‍ബന്ധമാക്കുക , വലിയ കെട്ടിടങ്ങളില്‍ ( ഐ ടി പാര്‍ക്കുകള്‍, അപ്പാര്‍ട്ട്മെന്റ്കള്‍ , വാണിജ്യ വ്യവസായ സ്ഥാപനങ്ങള്‍ തുടങ്ങിയവ ) സോളാര്‍ പാനലുകള്‍ ചെറുകിട പവനോര്‍ജ്ജ ടര്‍ബൈനുകള്‍ തുടങ്ങിയവ കെട്ടിട നിര്‍മ്മിതിയുടെ ഭാഗമായിത്തന്നെ  ഉള്‍പ്പെടുത്തി പുതിയ കെട്ടിടങ്ങളെ അവാശ്യമായ ഊര്‍ജ്ജം അവിടെത്തന്നെ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന Net Zero Energy Buildingകള്‍ ആക്കി മാറ്റുക, വ്യവസായങ്ങള്‍ക്ക് ആവശ്യമായ ഊര്‍ജ്ജം ഭാഗികമായെങ്കിലും തദ്ദേശീയമായി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുക ,ഹരിതോര്‍ജ്ജ സ്രോതസ്സുളെക്കൂടി ഉള്‍പ്പെടുത്താന്‍ കഴിയത്തക്ക രീതിയില്‍ ഗ്രിഡ് മാനേജ്മെന്റ്ല്‍ കാലോചിതമായ മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തുക, പുതിയ സാങ്കേതിക വിദ്യകളുടെ ഉപയോഗത്തിലൂടെ ഊര്‍ജ്ജക്ഷമത വര്‍ധിപ്പിക്കുക,തുടങ്ങി ഒട്ടേറെ ചെറുതും വലുതുമായ കാര്യങ്ങള്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്ന ഒരു ഊര്‍ജ്ജ് നയം നാം  രൂപികരിക്കണം.

വൈദ്യുതി ലഭ്യത വര്‍ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ പുതിയ പദ്ധതികള്‍ നമുക്ക് ഒഴിവാക്കുവാന്‍ കഴിയില്ല.എന്നാല്‍ പുതിയ വൈദ്യുത പദ്ധതി നടപ്പിലാക്കുമ്പോള്‍ത്തന്നെ  അതിന്റെ ഭാഗമായുണ്ടാകുന്ന പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങള്‍ , സ്ഥലം ഏറ്റെടുക്കല്‍ , പുനരധിവാസം തുടങ്ങിയ സാമൂഹിക പ്രശ്നങ്ങള്‍ ഇവയോടെല്ലാം വളരെ ആത്മാര്‍ഥമായ തുറന്ന സമീപനം നില നിര്‍ത്തേണ്ടതും ജനങ്ങളെ വിശ്വാസത്തില്‍ എടുക്കേണ്ടതും ആവശ്യമാണ്‌. പാരിസ്ഥിതിക തകര്‍ച്ച മൂലമുള്ള അത്യന്തം രൂക്ഷമായ പ്രശ്നങ്ങള്‍ നേരിടുന്ന ഒരു കാലഘട്ടത്തിലൂടെയാണ് നാം കടന്നുപോകുന്നത് എന്നത് വിസ്മരിക്കാനാവില്ല. എന്നാല്‍ ഒട്ടും പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കാത്ത, പൂര്‍ണ്ണമായും പരിസ്ഥിതി സൌഹൃദമായ വികസനപദ്ധതികളെയും കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയില്ല. അതുകൊണ്ട് തന്നെ പദ്ധതികളുടെ ആസൂത്രണത്തിന്‍റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടം മുതല്‍ തന്നെ ആധുനിക ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക സാധ്യതകളും സങ്കേതങ്ങളും ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് മുന്‍ വിധികള്‍ ഇല്ലാതെ പഠനങ്ങള്‍ നടത്തുകയും ഫലങ്ങള്‍ വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു കൊണ്ടാകണം പദ്ധതി നടത്തിപ്പ്.തുടര്‍ച്ചയായ നിരീക്ഷണവും സോഷ്യല്‍ഓഡിറ്റിങ്ങും പദ്ധതി നടപ്പിന്റെ ഭാഗമാകണം.


World Institute of Sustainable Energy – WISE ന്‍റെയും WWF ന്‍റെയും പഠനത്തില്‍ 2050 ല്‍ 100% ഹരിതോര്‍ജ്ജം എന്നത് യാഥാര്‍ത്ഥ്യമാക്കാന്‍ കഴിയുമെന്ന് സമര്‍ത്ഥിക്കുന്നുണ്ട്. അത് സാങ്കേതികമായി ശരിയായിരിക്കാം. എന്നാല്‍ പദ്ധതികള്‍ സമയോചിതമായി നടപ്പിലാക്കുക എന്നത് എളുപ്പമല്ല. എന്നാല്‍ ഇതിനു വേണ്ടി സര്‍ക്കാരും ഭരണാധികാരികളും പദ്ധതികള്‍ നടപ്പിലാക്കുന്ന എജന്‍സികളും  നടപ്പ് രീതികളില്‍ നിന്നും വഴിമാറി സഞ്ചരിക്കേണ്ടിവരും. സമഗ്രമായ ഒരു ഊര്‍ജ്ജ നയം രൂപീകരിക്കുകയും പ്രതിജ്ഞാബദ്ധമായി നടപ്പിലാക്കുകയും വേണം.

Wednesday, June 15, 2016

കേരളത്തിന്റെ സൌരോര്‍ജ്ജ സാദ്ധ്യതകള്‍

ലേഖനത്തിന്റെ രണ്ടാം  ഭാഗമാണിത്.

ഭാഗം ഒന്ന് : കേരളത്തിലെ വൈദ്യുത പ്രതിസന്ധിയും പരിഹാര മാര്‍ഗ്ഗങ്ങളും
ഭാഗം  മൂന്ന്  :
ഹരിത വൈദ്യുതി : കേരളത്തിന്‍റെ സാധ്യതകള്‍

ഇവിടെ വായിക്കുമല്ലോ.

സൂര്യനിൽ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ മൂലം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഭീമമായ ഊർജ്ജത്തിന് ഏതാണ്ട് പത്ത് ബില്യൺ വർഷത്തോളം ആയുസ് പ്രവചിക്കുന്നു. ഈ ഊർജ്ജം അൾട്രാവയലറ്റ് മുതൽ ഇൻഫ്രാ റെഡ് വരെ തരംഗ ദൈർഘ്യമുള്ള  വൈദ്യുത കാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ രൂപത്തിൽ ഭൂമിയിൽ എത്തുന്നു. ഭൂമിയിൽ ലഭിക്കുന്ന സൗരോർജ്ജത്തിന്റെ ശരാശരി അളവ് ഏതാണ്ട് ഒരു ചതുരശ്രമീറ്ററിന് ഒരു കിലോ വാട്ട് എന്ന അളവിലാണ് എന്ന് കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ജല ബാഷ്പം (ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യും), ഓസോൺ (അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യും), പൊടിപടലങ്ങൾ ( വിസരണം ) ,തുടങ്ങിയവ സൂര്യപ്രകാശത്തിന് പ്രതിബന്ധം സൃഷ്ടിക്കുന്നുണ്ട്. ഈ പ്രതിബന്ധങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കാൻ Air Mass എന്ന പദം ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രതിബന്ധങ്ങളെല്ലാം അതിജീവിച്ച് ഭൂമിയിലെത്തുന്ന സൗരോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജ മായി മാറ്റുന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്.

1.സൌരോര്‍ജ്ജത്തിന്‍റെ താപഫലം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന Concentrated solar power സംവിധാനങ്ങള്‍.
2. ഫോട്ടോ വോള്‍ടെയ്ക്ക് (Photovoltaic )സെല്ലുകള്‍ അഥവാ  സോളാര്‍ പാനലുകള്‍.

Concentrated solar power സംവിധാനങ്ങള്‍.
ലെന്‍സുകളോ കണ്ണാടികളോ ഉപയോഗിച്ച് സൌരോര്‍ജ്ജത്തെ കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും ഇങ്ങനെ കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുന്ന സൌരോര്‍ജ്ജത്തെ താപ ഫലമാക്കി മാറ്റുകയോ (താപ ഫലം ഉപയോഗിച്ച് ആവി ടര്‍ബൈനുകള്‍ കറക്കാം) താപീയ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന് (Thermochemical Reaction )ഉപയോഗിക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന രീതിയാണിത്.
Concentrated solar power
കടപ്പാട് : US Energy Information Administration

സൂര്യതാപത്തില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതി ഉണ്ടാക്കാന്‍ വേണ്ടത്ര അളവിലുള്ള നെരിട്ടുള്ള ലംബ രശ്മി പതനം (Direct Normal Irradiance – DNI) കേരളത്തില്‍ ലഭ്യമല്ലാത്തതിനാല്‍ സൂര്യതാപമുപയോഗിച്ചുള്ള  വൈദ്യുതോല്‍പ്പാദനം (Solar thermal Power Generation) എന്ന സാധ്യത കേരളത്തെ സംബന്ധിച്ച് വളരെ പരിമിതമാണ്.അതുകൊണ്ട് തന്നെ നമുക്ക് സോളാര്‍ പാനലുകളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാന്‍ ശ്രമിക്കാം.

മാര്‍ച്ച് മാസത്തെ നേരിട്ടുള്ള ലംബ രശ്മി പതനം 2002-2008
കടപ്പാട് :NREL; http://mnre.gov.in

സോളാർ പാനൽ

സൗരോജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കുന്ന സൗരോർജ്ജ സെല്ലുകളുടെ ശേഖരമാണ് സോളാർ പാനൽഫോട്ടോ വോൾടേയിക് പ്രഭാവം ഉപയോഗിച്ചാണ്  സോളാർ പാനലിൽ വൈദ്യുതി ഉണ്ടാക്കുന്നത്. സിലിക്കൺ  പോലെയുള്ള അർദ്ധചാലകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന pn junction സോളാർ സെൽ ആണ് ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്.
 
കടപ്പാട് :
Electronic Devices and Circuit Theory Robert L. Boylestad
സൂര്യപ്രകാശം ലംബമായി pn junction ൽ പതിക്കുമ്പോൾ സൂര്യപ്രകാശത്തിലെ ഫോട്ടോണുകൾ , pn junction ലെ ബാഹ്യ തമ ഇലക്ട്രോണുകളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുകയും സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോൺ - ഹോൾ ജോഡികളെ സൃഷ്ടിക്കുകയും ഇവ ഫോട്ടോ വോൾടെയ്ക് വോൾട്ടേജ് സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഇത്തരത്തിലുള്ള പല സോളാർ സെല്ലുകൾ ശ്രേണി രീതിയിൽ (Series) ഘടിപ്പിച്ചാണ് സോളാർ പാനലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നത്. സോളാർ പാനലുകളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്നത് DC ആണ്. ഇത് ബാറ്ററികളിൽ സംഭരിക്കുകയും ഇൻവെർട്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഗാർഹിക / വ്യവസായിക  ഉപഭോഗത്തിനാവശ്യമായ AC ആക്കി മാറ്റുകയും ആണ് ചെയ്യുന്നത്.


കടപ്പാട്: വിക്കി മീഡിയ കോമണ്‍സ്
മേന്മകൾ
1.
ഊർജ്ജോല്പാദനത്തിനാവശ്യമായ അസംസ്കൃത വസ്തു -സൂര്യപ്രകാശം - തുടർച്ചയായും ചെലവില്ലാതെയും ലഭിക്കുന്നു.
2.
കുറഞ്ഞ പരിപാലന ചെലവ് (maintenance cost)
3.
അന്തരീക്ഷ മലിനീകരണം ഇല്ല.

സോളാര്‍ പാനല്‍ സംവിധാനത്തിന്റെ ന്യൂനതകൾ

സൂര്യപ്രകാശം പകൽ സമയത്ത് മാത്രമേ ലഭിക്കൂ. എട്ടു മണിക്കൂറിൽ അധികം സോളാർ പാനലുകളിൽ നിന്ന്  വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കുക എന്നത് അസാധ്യമാണ്. അതിനാൽ പ്രധാന ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് എന്ന നിലയിൽ സോളാർ പാനലുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല. മാത്രവുമല്ല ഏറ്റവും നന്നായി സൂര്യപ്രകാശം ലഭിയ്ക്കുന്ന പകൽ‌സമയത്തല്ല ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ആവശ്യമായി  വരുന്നത്. രാവിലെ 6.00 മുതൽ വൈകീട്ട് 6.00 വരെ (നോർമൽ പീരീഡ്‌) സാധാരണ തോതിലും , വൈകീട്ട് 6.00 മുതൽ രാത്രി 10.00 വരെ ഉയർന്ന തോതിലും  ( പീക്ക് പീരീഡ്‌ ) രാത്രി 10.00 മുതൽ രാവിലെ 6.00 വരെ ( ഓഫ് - പീക്ക് പീരീഡ്‌ )താഴ്ന്ന തോതിലും എന്നിങ്ങനെയാണ് നമ്മുടെ  ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിന്റെ രീതി. എല്ലാ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളും പൂർണ്ണ തോതിൽ ഉൽപ്പാദനം നടത്തിയാലും പീക് അവറിലെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം നേരിടുന്നതിന് പുറത്തു നിന്നും വൈദ്യുതി വാങ്ങേണ്ടിവരുന്ന അവസ്ഥയാണ് KSEB നേരിടുന്ന പ്രധാന പ്രതിസന്ധി എന്നത് ഇതോടൊപ്പം ചേർത്തു വായിക്കാവുന്നതാണ്.

സോളാർ പാനലുകളുടെ efficiency( ക്ഷമത ) എന്നത് പാനലിൽ പതിക്കുന്ന സൗര പവറും അതിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുത പവറും തമ്മിലുള്ള അംശ ബന്ധമാണ്. ഇത് ഏതാണ്ട് 10% മുതൽ പരമാവധി 20% എന്ന് കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സൗരോർജ്ജ പാനലുകളുടെ പ്രധാന ന്യൂനതയാണ് കുറഞ്ഞ ഉല്പാദനക്ഷമത. അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവ് കൂടുന്നത് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ ക്ഷമത വീണ്ടും കുറയാനിടയാക്കും.
സാധാരണ ലഭ്യമാകുന്ന പാനലുകളുടെ ക്ഷമത ഏതാണ്ട് 10 മുതൽ 15 ശതമാനം വരെ വരും. അതായത് ഒരു ചതുരശ്ര മീറ്റർ പാനലിൽ വന്ന് പതിയ്ക്കുന്ന സൗരോർജ്ജം 1 k W എന്നെടുത്താൽ പാനലിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുതി 100 വാട്ട് മുതൽ 150 വാട്ട് വരെ ആയിരിക്കും.

സൗരോർജ്ജ പാനലുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനാവശ്യമായ സ്ഥലം തത്തുല്യമായ അളവില്‍ ഊര്‍ജ്ജം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് മറ്റ് ഊർജ്ജോത്പാദന മാർഗങ്ങൾക്ക് വേണ്ടതിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. എന്നാല്‍  കേരളത്തിലെ ഭൂദൗര്‍ലഭ്യം മൂലം കണക്കിലെടുത്ത് , ഡോ. എം.പി. പരമേശ്വരനെപ്പോലുള്ള ഊര്‍ജ്ജവിദഗ്ധര്‍, കേരളത്തില്‍ ധാരാളമായുള്ള അണക്കെട്ടുകളിലെ റിസര്‍വോയറുകളുടെ  ജല-ഉപരിതലത്തില്‍ സൗരോര്‍ജ്ജ പാനലുകള്‍ (Floating Solar PV Panels) സ്ഥാപിക്കാമെന്ന ആശയം മുന്നോട്ടു വെച്ചിരുന്നു. റിസർവ്വോയറിൽ നിന്നും ബാഷ്പീകരണം മൂലമുള്ള ജല നഷ്ടം തടയാനും ജലോപരിതല സൌരോര്‍ജ്ജ പാനലുകള്‍ കൊണ്ട് സാധിക്കും.പാലക്കാട്ടെ മീന്‍കര, മലമ്പുഴ എന്നീ ഡാമുകളില്‍ ഇത്തരം പൈലറ്റ് പ്രോജക്ടുകള്‍ സ്ഥാപിക്കാന്‍ KIDCO-യ്ക്ക് (Kerala Irrigation Infrastructure Development Corporation) പദ്ധതിയുണ്ടത്രെ. മറ്റ് ആവശ്യങ്ങള്‍ക്ക് വേണ്ടി ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയാത്ത സ്ഥലം (ജലോപരിതലം) ആണ് വൈദ്യുതോല്‍പ്പാദനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത് എന്നതും Floating Solar PV Panels എന്നത്  ഒരു ബദല്‍ രൂപം എന്ന നിലയില്‍ ആകര്‍ഷകമാക്കുന്ന ഘടകം ആണ്.
മേൽക്കൂരകളിൽ വിന്യസിച്ച സോളാർ പാനലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കേരളത്തിൽ വൈദ്യുതോല്പാദനം നടത്തുന്നതിന് മറ്റു ചില പരിമിതികളുമുണ്ട്. പാനലിൽ വൈദ്യുതോല്പാദനത്തിന് ആവശ്യമായ സൂര്യപ്രകാശം കേരളത്തിൽ ലഭിക്കുന്നത് ഒരു ദിവസത്തിൽ ഏതാണ്ട് അഞ്ചു മണിക്കൂറിൽ താഴെ മാത്രമാണ്. ഒരു വർഷത്തിൽ അഞ്ചു മാസത്തിലധികം മഴ ലഭിക്കുന്ന പ്രദേശമാണല്ലോ കേരളം. മേൽക്കൂരകളിൽ വച്ചിരിക്കുന്ന പാനലിൽ മരങ്ങളുടെയും മറ്റും നിഴൽ വീഴുന്നതും ഒരു പ്രശ്നമാണ്. മാത്രമല്ല നമ്മുടെ നാട്ടിലെ മേൽക്കൂരകളെ ഇത്തരത്തിൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്തണമെങ്കിൽ
കെട്ടിട നിർമ്മാണ രീതികളിലും ചട്ടങ്ങളിലും ആവശ്യമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തേണ്ടതുണ്ട്.
 

സൗരോർജ്ജ പാനലുകളെ സംബന്ധിച്ച് ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളി ഉല്പാദിപ്പിച്ച വൈദ്യുതി എങ്ങനെ സംഭരിച്ചു വെക്കും എന്നതാണ്. വീടുകളിൽ ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി അവിടെത്തന്നെ ബാറ്ററികളിൽ സംഭരിക്കുന്നതും ഇൻവെർട്ടർ ഉപയോഗിച്ച് AC യാക്കി മാറ്റി ഉപയോഗിക്കുന്നതും ചെലവേറിയ മാർഗ്ഗമാണ്. ബാറ്ററിയുടെയും ഇൻവെർട്ടറിന്റെയും ചെലവ് കൂടുതലാണെന്നത് മാത്രമല്ല മൂന്നോ നാലോ വർഷം മാത്രമാണ് ബാറ്ററിയുടെ കാലാവധി എന്നതും, അതിനു ശേഷം പുതിയ ബാറ്ററി ഉപയോഗിക്കേണ്ടി വരുന്നതും പഴയ ബാറ്ററി സംസ്കരിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള മാലിന്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതും പ്രശ്നം രൂക്ഷമാക്കുന്നു.(ബാറ്ററിയുടെ ചാര്‍ജിംഗ് - ഡിസ്ചാര്‍ജിംഗ് സൈക്കിളുകള്‍ ആണ് ആയുസ് തീരുമാനിക്കുന്നത്.) ബാറ്ററിയുടെ പുനരുപയോഗത്തിന് (recycling) നമ്മുടെ നാട്ടിൽ ഫലപ്രദമായ സംവിധാനങ്ങൾ ഇല്ല.
മേൽക്കൂരകളിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന സോളാർ പാനലുകൾ ഗ്രിഡിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുക വഴി ബാറ്ററിയുടെ ഉപയോഗം ഒഴിവാക്കാനാവും.

ഗ്രിഡ് എന്നാൽ ഇലക്ട്രിസിറ്റി ബോർഡിന്റെ വൈദ്യുതശൃംഖല എന്നർത്ഥം
. ഗ്രിഡിന് സംഭരണ ശേഷിയില്ല , മറിച്ച് ഊര്‍ജ്ജം അധികമുള്ളിടത്ത് നിന്ന് കുറവുള്ള സ്ഥലത്തേക്ക് വഹിച്ചു കൊണ്ടുപോകാനുള്ള സംവിധാനമാണിത്.
വീട്ടിൽ ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജം ആ സമയത്തേക്ക്  ആവശ്യമുള്ളതിലും കൂടുതലുണ്ടെങ്കിൽ
E B സർവീസ് ലൈനിലൂടെത്തന്നെ പുറത്തേക്ക് ഒഴുക്കുക. ഇങ്ങനെ തിരിച്ചുകൊടുക്കപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജം നമ്മുടെ എനർജി മീറ്ററിലെ റീഡിങ്ങിൽ ആനുപാതികമായി കുറഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുംഇലക്ട്രിസിറ്റി ബോർഡിന്റെ ഉപഭോക്താക്കൾ തന്നെ ഊർജ്ജ ഉല്പാദകർ കൂടിയായി മാറുമ്പോൾ നെറ്റ് മീറ്ററിംഗ് രീതിയിൽ വൈദ്യുത ബില്ല് കുറയ്ക്കാനും സാധിയ്ക്കും.
മേൽക്കൂരകളിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന സോളാർ പാനലുകളിൽ നിന്ന് ഗ്രിഡിലേക്ക് വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിച്ചു നൽകുന്നതിന് ഏറ്റവും നല്ല ഉദാഹരണമാണ് ജര്‍മ്മനിയിലേത്. ഏതാണ്ട്  32,000 മെഗാവാട്ട് വൈദ്യുതിയാണ് ജർമ്മനി ഉത്പാദിപ്പിച്ചു ഗ്രിഡിലേക്ക് കൊടുക്കുന്നത്. സ്പെയിനിലും ചൈനയിലും ജപ്പാനിലും മറ്റും ഇത് സർവ്വ സാധാരണമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ്.

Pumped Storage system
കടപ്പാട് :http://www.technologystudent.com

സൌരോർജ്ജ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളും ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികളും കൂട്ടിയിണക്കുന്ന (Hybrid system) സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ബാറ്ററികളുടെ പ്രശ്നങ്ങളും Peak Hour ലെ load management പ്രശ്നവും ഒരു പരിധി വരെ കുറയ്ക്കാൻ കഴിഞ്ഞേക്കും. സൗരോർജ്ജ ലഭ്യത ഉള്ളപ്പോൾ ജലം ഉയരങ്ങളിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യുകയും സൌരോർജ്ജ ലഭ്യത ഇല്ലാത്തപ്പോൾ വെള്ളം താഴേക്കൊഴുക്കി വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന pumped storage സംവിധാനമാണിത്. താരതമ്യേന ചെലവുകുറഞ്ഞതും ലളിതവും ആണ് ഈസംവിധാനം. ഫ്രാന്‍സിസ് ടര്‍ബൈകള്‍ (francis turbine) ആണ് ഇത്തരം  pumped storage സംവിധാനങ്ങളില്‍ ഉപയോഗിക്കുക. ടര്‍ബൈന്‍ ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുകയും അതേ ടര്‍ബൈന്‍ തന്നെ തിരിച്ചുകറക്കി പമ്പ് ആയി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാമെന്നതാണു് ഈ ടർബൈന്റെ പ്രത്യേകത.പമ്പായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴും ടര്‍ബൈന്‍ ആയി ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴും  ഉയർന്ന ക്ഷമത (efficiency) ഉള്ളവയാണ് ഫ്രാന്‍സിസ് ടര്‍ബൈനുകള്‍ എന്നതും ശ്രദ്ധേയമാണ്.

തമിഴ്നാട്ടിലെ കാടംപാറൈയില്‍ pumped storage സംവിധാനം ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. രാത്രി സമയത്ത് അപ്പര്‍ ആളിയാര്‍ ഡാമില്‍ നിന്ന് കാടംപാറൈ(Kadamparai) റിസര്‍വോയറിലേക്ക് ജലം പമ്പ് ചെയ്യുന്നു. പീക്ക് അവറില്‍ തിരികെ വെള്ളം ഉപയോഗിച്ച് ടര്‍ബൈന്‍ കറക്കി വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്നു. എന്നാല്‍ കേരളത്തില്‍ ഇത്തരം സംവിധാനം നടപ്പിലാക്കുന്നത് സംബന്ധിച്ചുള്ള പഠനങ്ങള്‍ പ്രാരംഭ ദിശയിലാണ് .

ഊര്‍ജ്ജ പ്രതിസന്ധിയെയും വൈദ്യുത പദ്ധതികളെയും അവയുടെ പരിസ്ഥിതി ആഘാതങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള സംവാദങ്ങളില്‍ പ്രശ്ന പരിഹാരത്തിനുള്ള ഒറ്റ മൂലി എന്ന നിലയില്‍ ആണ് പലപ്പോഴും  സൌരോര്‍ജ്ജം അവതരിപ്പിക്കപ്പെടാറുള്ളത്. ഒറ്റമൂലിയല്ല എങ്കിലും സൌരോര്‍ജ്ജം അധിഷ്ഠിതമായ വൈദ്യുത ഉല്‍പ്പാദന സംവിധാനങ്ങള്‍ക്കും ഊര്‍ജ്ജ പ്രതിസന്ധി പരിഹരിക്കുന്നതിന് ഗണ്യമായ സംഭാവനകള്‍ നല്‍കുവാന്‍ കഴിയും. പദ്ധതികളുടെ സാധ്യതകളും പ്രത്യാഘാതങ്ങളും പഠിക്കുകയും പദ്ധതി നിര്‍വഹണത്തെ ശാസ്ത്രീയമായി സമീപിക്കുകയും നമ്മുടെ ഊര്‍ജ്ജ ആസൂത്രണത്തെ കാലോചിതമായ രീതിയില്‍ പുന: ക്രമീകരണം നടത്തുകയും വേണം എന്നു മാത്രം.

കേരളത്തിന്‍റെ മറ്റ് ഹരിതോര്‍ജ്ജ സാധ്യതകളെക്കുറിച്ച് അടുത്ത ലേഖനത്തില്‍..